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Nouvelles de l'industrie
L'Académie Chinoise des Sciences (CAS) a d'abord proposé une méthode d'impression 3D par suspension en métal liquide. Et recherche et développement d'équipement
Dec 05, 2017

L'Académie des Sciences de Chine (CAS) a d'abord proposé une méthode d'impression 3D par suspension de métal liquide. Et la recherche et le développement de l'équipement


Récemment, l'Institut technique chinois de physique et de laboratoire de cryobiologie médicale d'abord proposé "métal 3D suspension impression" concept et méthode à la température ambiante de fabrication rapide en trois dimensions flexible métallique avec forme complexe et la structure du corps déformable, et utilisé pour assembler en trois dimensions extensible appareils électroniques. Les résultats de recherche pertinents ont été publiés sur l'Advanced Materials Technologies en tant qu'article de couverture.

Dans l'impression 3D de liquide intitulée Suspension Metal dans Self-healing Hydrogel dans le groupe d'étude, la nature entre les propriétés solides et liquides et auto-récupération de l'hydrogel sont introduites comme milieu de support transparent, créer et confirmer la méthode de formage de métal liquide 3D suspension d'impression (Figure 1), pour surmonter la tension de surface de l'encre métallique liquide, haute viscosité à faible débit, la gravité apporte des défis techniques. Dans tout le processus de fabrication, l'hydrogel peut convertir entre le rendement de liquéfaction et la solidification rapide des gouttelettes métalliques, la force visqueuse est extrêmement élevée, avec le mouvement relatif entre la tête d'impression et le gel, la buse d'extrusion de métal liquide séparation, puis le paquet de soutien, gel visqueux et fixe.


Figure 1. l'histoire de couverture du Journal de matériaux avancés et de la technologie et le principe et le processus de formation de l'impression 3D suspendue

Grâce à l'empilement des microsphères métalliques le long du chemin de planification, nous pouvons enfin former la structure tridimensionnelle attendue (Figure 2), et la précision d'impression peut être régulée par la taille de l'aiguille, la vitesse d'impression et l'environnement de gel. Le gel et le métal liquide sont tous deux des matériaux flexibles, et les dispositifs électroniques stéréoscopiques résultants peuvent être étirés et déformés. Cette recherche rompt avec le mode traditionnel de formation de structures rigides et la catégorie d'impression 3D, et a une valeur importante sous la forme de dispositifs électroniques flexibles, de la fabrication rapide de systèmes intelligents et de l'impression 4D déformable.


Figure 2. la tête du zodiaque douze et le circuit stéréoscopique de l'ancien palais d'été basé sur le principe de l'impression 3D de suspension métallique liquide

L'équipe de recherche publiée dans Materials & Design, Impression pour l'électronique fonctionnelle intitulée 3D par injection et paquet de métaux liquides dans les canaux des structures mécaniques, a établi une méthode de traitement mixte pour la fabrication de structures électroniques flexibles en trois dimensions: fabriquer une matrice flexible contenant un micro-canal creux, puis couler dans le remplissage de métal liquide, en construisant ainsi un dispositif électronique souple (figure 3). Une série d'expériences a révélé l'influence de paramètres technologiques clés sur la qualité de formation du dispositif. Ce travail réalise l'impression directe et l'encapsulation de dispositifs électroniques fonctionnels, ce qui est utile pour la vulgarisation et l'application d'électrons flexibles.



Figure 3. Principe et application des dispositifs électroniques flexibles avec impression 3D et remplissage de métal liquide

L'équipe précédemment publiée dans Rapid Prototyping sur Journal 3D Printing de Low Alliage Direct Melting Point via le Mécanisme d'Adhésion dans le papier, par l'introduction du mécanisme de formation d'adhérence de gouttelettes métalliques, méthode d'affichage utilisant la fabrication directe de composants métalliques à bas point de fusion. température ambiante (Figure 4). Grâce à la comparaison avec les propriétés mécaniques et électriques des pièces coulées, les avantages des pièces d'impression 3D en métal à bas point de fusion dans le comportement mécanique et électrique sont révélés. À l'avenir, la technologie peut être étendue à la technologie d'impression composite métallique et non métallique basée sur plusieurs gicleurs pour réaliser le formage et l'encapsulation intégrés des circuits stéréoscopiques 3D.


Figure 4. principe de l'impression 3D directe avec adhérence métallique à bas point de fusion, structure de formation et ses propriétés électriques

La construction de la plate-forme et les tests du travail ci-dessus sont soutenus par le support technique et le soutien de Beijing Dream Ink Technology Co., Ltd Récemment, les deux parties basées sur l'accumulation de la coopération, développé le premier dispositif d'impression 3D métal liquide commercial mélangé (Figure 5), l'intégration hybride métal / métal de la modélisation tridimensionnelle, pour augmenter la technologie de fabrication du bois de la fabrication à la fonction de fabrication a pris une grande étape, l'équipement correspondant a une grande valeur d'application dans le domaine des appareils électroniques 3D, machines intelligentes , Communication RF, recherche scientifique et enseignement.


Figure 5. premier matériel d'imprimante 3D mélangé multi matériel matériel liquide global

La série ci-dessus de la nouvelle méthode d'impression 3D et le travail de développement matériel original, démontre une fois de plus les matériaux métalliques avancés dans la fabrication rapide de dispositifs électroniques fonctionnels souples avec des avantages uniques et une valeur universelle. de cuir important. La recherche a été appuyée par le CAS Frontier Science and Education Bureau et le projet de la Commission municipale des sciences et de la technologie de Beijing.


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